초음파공명분광을 이용한 재료의 탄성계수 측정

정용무,Cheong, Yong-Moo 한국비파괴검사학회 2013 한국비파괴검사학회지 Vol.30 No.3

와전류탐상범(渦電流探傷法)(I)

정용무,Cheong, Yong-Moo 한국비파괴검사학회 1993 한국비파괴검사학회지 Vol.13 No.2

이번 호부터 해설란을 통하여 비파괴검사(非破壞檢査) 기술(技術)에 대한 연재를 시작한다. 앞으로 비파괴검사(非破壞檢査) 기술(技術) 각 분야에 대해 다룰 예정이며 우선 1차적으로 와전류탐상법(渦電流探傷法)에 관해 3회에 걸쳐 게재하기로 한다. 특정한 비파괴검사(非破壞檢査)의 전문가가 아니더라도 쉽게 이해할 수 있도록 가급적 수식은 배제하고 기초적인 이론을 소개할 것이며 특히 현장 적용에 중점을 두어 기술(記述)하고자 한다. 본 원고에서는 원거리 와전류탐상법(渦電流探傷法)(remote field eddy current testing) 이나 펄스 와전류탐상법(渦電流探傷法)(pulsed eddy current testing)과 같은 특수 와전류(渦電流) 기술(技術)은 제외하였으며 본 연구실에서 내부 교육용으로 사용하는 "와전류탐상법(渦電流探傷法) Level I 과정"과 미국금속학회에서 발행한 Metal Handbook, 9th ed., Vol. 17, "Non-destructive Evaluation and Quality Control" 및 기타 관련 기술 자료들을 참고하였으나 일일이 명기하지는 않는다.

복합 재료 계면의 잔류 응력 측정을 위한 비파괴 평가 기술

정용무(Yong Moo Cheong) 한국추진공학회 1996 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.1996 No.11

過電流探傷法 (Ⅲ)

정용무(Yong Moo Cheong) 한국비파괴검사학회 1994 한국비파괴검사학회지 Vol.13 No.4

지르코늄 압력관에서 Hydride Blister에 의한 잔류응력 측정

정용무(Yong-Moo Cheong),공운식(Un-Sik Gong),김상재(Sang-Jai Kim),김영석(Young-Suk Kim) 대한기계학회 2001 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2001 No.3

When the pressure tubes (PT) contact to the calandria tube (CT) in the pressurized heavy water reactor(PHWR), the temperature difference between inner wall and outer wall of PT results in a thermal diffusion of hydrogen (deutrium) and hydride blisters are formed on the outer surface of PT. The volume expansion associated with the formation and growth of zirconium hydride blister creates localized residual stresses in the PT. Residual stresses of localized area near the hydride blister were measured by micro-focused x-ray diffraction(XRD). The specimen were prepared using a cold spot on the outer surface of PT and the diameter of XRD beam was set as 100 ㎛. When we measured residual stress on the outer surface of PT, residual stress state of zirconium matrix just outside the blister were compressive and become tensile as moving to the inside the blister. The cross-sectional residual stress state of blister also revealed that compressive stress state at zirconium matrix just outside the blister and tensile stress state at the inside blister. These results are compared with the finite element model and discussed with the possibility of crack propagation to the zircoium matrix.

자기변형 탐촉자 기법을 이용한 소구경 배관의 유도초음파검사

정용무(Yong_Moo Cheong),정현규(Hyun-Kyu Jung),Shin Kim 대한기계학회 2006 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2006 No.6

There are several incidents of the pipe leakage in the nuclear power plants. However, in many cases, because of their geometrical complexity and inaccessibility, it is difficult to inspect them by the conventional ultrasonic method. A long-range guided ultrasonic inspection, thus, is an option to inspect them during a overhaul period. The magnetostrictive transducer technique has several advantages for practical applications, for such as a 100-persent volumetric coverage of a long segment of structure, inspection time and cost effective, relatively simple and easy sensor structure. This study investigated the applicability of a long-rang guided ultrasonic method to the detection of artificial notches even in the presence of various foreign objects. Both the torsional (T(0,1) mode) and the longitudinal (L(0,1) mode) guided ultrasonic waves were useful for the long-range inspection of tubes. It can be shown that a good detectability of the notch in the tubes, even though several obstacles are attached in front of the notch.

자기변형 스트립 탐촉자에 의한 유도초음파 모드 변환에 대한 실험적 검증 및 해석

정용무(Yong-Moo Cheong) 한국비파괴검사학회 2009 한국비파괴검사학회지 Vol.29 No.2

자기변형 탐촉자는 유도초음파를 적용한 장거리 배관 검사 시에 유용하게 사용되는데 특히 그 신호 패턴이 배열형 압전탐촉자를 사용한 유도초음파 신호보다 깨끗하고 단순하기 때문에 단일 결함에 의한 신호 패턴을 해석할 수 있을 뿐만 아니라 결함 신호의 진행 상황을 분석함으로써 배관의 구조 건전성 감시(structural health monitoring)에도 사용되고 있다. 그러나 실제 현장 검사에서는 유도초음파의 방향성신호, 잔향효과, 모드변환, 구조물 등에 의한 의사 신호 또는 거짓 신호가 나타나기 때문에 결함 평가 시에 주의를 요한다. 본 연구에서는 실제 상황을 모의한 장거리배관 mock-up에서 발생하는 모드변환 신호를 실험적으로 검증하고 해석하였다. 자기변형 스트립 탐촉자에서 발생한 비틀림진동 T(0,1) 모드와 휨진동 F(1,3) 모드 또는 종진동 L(0,2) 모드 간에 모드변환이 발생함을 확인하였고 이러한 모드변환이 발생하는 원인을 스트립 탐촉자 및 검사대상체의 전자기적 재료 특성 및 구조 측면에서 해석하였다. An advantage of a magnetostrictive strip transducer for a long-range guided wave inspection is that the wave patterns are relatively clear and simple when compared to a conventional piezoelectric ultrasonic transducer. Therefore, if we can characterize the evolution of defect signals, it could be a promising tool for a structural health monitoring of pipes for a long period of time as well as an identification of flaws. However, when evaluating a signal during a realistic field examination, it should be careful because of some spurious signals or false indications, such as signals due to a directionality, multiple reflections, mode conversion, geometrical reflections etc. Mode converted signals from a realistic piping mockup were acquired and analysed. We found mode conversions between a torsional guided wave T(0,1) mode and a flexural F(1,3) or longitudinal L(0,2) mode generated by a magnetostrictive strip transducer. Based on the experimental observations, an interpretation of the source of the mode conversion is discussed in a viewpoint of electromagnetic properties and structure of the strip transducer.

비선형 초음파공명 특성을 이용한 미세균열 탐지

정용무(Yong-Moo Cheong),이덕현(Deok-Hyun Lee) 한국비파괴검사학회 2012 한국비파괴검사학회지 Vol.32 No.4

기존 비파괴평가 기술의 결함 탐지 한계를 극복하기 위하여 비선형 초음파공명 특성을 이용한 미세균열 진단 기술을 개발하였다. 가진 전압에 따른 초음파공명 주파수의 천이현상과 정규화 공명 진폭 감소현상을 비선형 초음파공명 특성 파라미터로 제안하였으며 이를 실험적으로 확인하였다. CT 시편에 피로시험을 통하여 미세한 자연 균열을 생성하였으며 피로 사이클 단계마다 초음파공명주파수와 정규화 공명진폭의 변화를 측정하였다. 무결함 또는 10 ㎛ 정도의 매우 미세한 균열이 존재하는 시편에서는 초음파공명 주파수 천이현상이나 정규화 공명 진폭의 변화가 나타나지 않는 반면에 30 ㎛ 이상의 미세 균열 시편에서는 균열 크기가 증가함에 따라 초음파공명주파수의 천이 현상이나 정규화 공명 진폭의 감소량이 증가함을 확인하였다. In order to overcome the detection limit by the current nondestructive evaluation technology, a nonlinear resonant ultrasound spectroscopy(NRUS) technique was applied for detection of micro-scale cracks in a material. A down-shift of the resonance frequency and a variation of normalized amplitude of the resonance pattern were suggested as the nonlinear parameter for detection of micro-scale cracks in a materials. A natural-like crack were produced in a standard compact tension(CT) specimen by a low cycle fatigue test and the resonance patterns were acquired in each fatigue step. As the exciting voltage increases, a down-shift of resonance frequency were increases as well as the normalized amplitude decrease. This nonlinear effects were significant and even greater in the cracked specimen, but not observed in a intact specimen.

실험환경과 수소량에 따른 CANDU Zr-2.5Nb압력관의 DHCV 특성

조선영(Sun Young Cho),정용무(Yong Moo Cheong),김성수(Sung Soo Kim),임경수(Kyung Soo Im),김영석(Young Suk Kim) 대한기계학회 2001 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2001 No.8

Even though CANDU Zr-2.5Nb Pressure tube has been used in the water under the high temperature and pressure, the evaluation of DHCV for the pressure tube has been limited in the air. Therefore, it is necessary for DHCV of real condition such as in the water under the high temperature and pressure to be evaluated. The test was carried out under the simulated condition using the water of 182℃ and 250℃ for the pressure tubes which were saturated at 34ppm and 60ppm with the hydrogen. At each temperature, DHCV in the air was faster than that in the water. In addition, the difference of DHCV between in the air and in the water was increased as the temperature grew up. In terms of safety, DHCV in the water under the high temperature and pressure was conservative as compared with that in the air. The reason why DHCV in the air was different from that in the water under the high temperature and press따e seemed to be due to the corrosion resistance of pressure tube, the formation of the corrosive film at the crack tip and the influence of compression under the high temperature and pressure water.

산화막 피복 원전 연료봉에서 $A_1$ 원주파의 전파 특성 해석과 실험적 검증

주영상,이정권,정현규,정용무,Joo, Young-Sang,Ih, Jeong-Guon,Jung, Hyun-Kyu,Cheong, Yong-Moo 한국비파괴검사학회 1999 한국비파괴검사학회지 Vol.19 No.3

산화막이 피복된 원전 연료봉의 원통형 쉘에 대한 공명산란 해석을 수행하고 원주파 전파 특성을 연구하였다. 피복 쉘에 대한 산란 음압의 정규 모우드 해를 구하였고 최근에 새롭게 제안된 고유 배경음압 계수를 이용하여 피복 쉘의 순수 공명 신호를 분리하였다. 12%의 상대 두께를 갖는 원통형 피복 쉘에 대하여 산화막 두께 증가에 따른 공명 원주파의 전파 특성을 해석하였다. 산화막의 존재와 그 두께가 증가할 때 정규 모우드의 차수에 따라 원주파의 전파 특성이 크게 변화한다. 제 1차 반대칭 ($A_1$) 원주파에서 특정 부분파의 위상속도는 산화막이 존재하고 그 두께가 증가함에도 불구하고 위상속도가 일정 한 특성을 보인다. 공명신호를 분리하고 공명 모우드를 확인하는 실험을 수행하여 $A_1$ 원주파의 전파 특성을 확인하였다. $A_1$ 원주파의 위상속도 일정 특성을 이용함으로써 산화막의 두께를 상대적으로 측정 할 수 있는 새로운 비파괴 평가방법을 제안하였다. The resonance scattering of acoustic waves from the cylindrical shells of nuclear fuel rods coated with oxide layers has been theoretically modeled and numerically analyzed for the propagation characteristics of the circumferential waves. The normal mode solutions of the scattering pressure of the coated shells have been obtained. The pure resonance components have been isolated using the newly proposed inherent background coefficients. The propagation characteristics of resonant circumferential waves for the shells coated with oxide layers are affected by the presence and the thickness of an oxide layer. The characteristics have been experimentally confirmed through the method of isolation and identification of resonances. The change of the phase velocity of the $A_1$ circumferential wave mode for the coated shell is negligible at the specified partial waves in spite of the presence of the oxide layer and the increase in coating thickness. Utilizing the invariability characteristics of the phase velocity of the $A_1$ mode, the oxide layer thickness of the coated shells can be estimated. A new nondestructive technique for the relative measurement of the coating thickness of coated shells has been proposed.